Planejamento Urbano: Generalidades e Equipes de Trabalho

Planejamento é um processo que engloba o estabelecimento de objetivos claros, a análise de contextos e a formulação de ações para alcançar resultados desejados com eficiência e racionalidade. No ambiente das organizações – públicas ou privadas – o planejamento é mais do que um simples planejamento de atividades; ele é um método estruturado de antecipação e controle, capaz de transformar realidades complexas em trajetórias ordenadas. No âmbito urbano, o planejamento serve como bússola para orientar o desenvolvimento sustentável das cidades, integrando diferentes dimensões da vida coletiva. Ele se diferencia de práticas fragmentadas ou reativas, pois busca sistematização, projeção e articulação de recursos com inteligibilidade. Em resumo, planejamento significa “planejar hoje para o amanhã”, estruturando recursos e ações frente aos desafios emergentes (SANTOS, 2016).

O planejamento pode ser distinguido em três níveis interdependentes: estratégico, tático e operacional. O planejamento estratégico, voltado ao longo prazo (5–10 anos ou mais), define a visão de futuro e os objetivos gerais do território ou organização. Por exemplo, um município define como meta reduzir em 30% as emissões de CO₂ em duas décadas por meio de políticas urbanas. O planejamento tático, de médio prazo (1–3 anos), traduz essas diretrizes em programas locais, como adoção de ciclovias ou sistemas inteligentes de iluminação. Por fim, o planejamento operacional, com foco no curto prazo (semestral a anual), contempla a execução das ações, como cronograma de implantação das ciclovias ou instalação de postes com sensores de tráfego. Cada nível complementa os demais: o estratégico orienta, o tático planeja caminhos e o operacional realiza. Esse tripé está presente tanto nos setores públicos quanto nas empresas privadas (TREASY, 2015).

O planejamento urbano é a disciplina técnico-científica que lida com a criação de políticas para organizar e melhorar a vida em áreas urbanas existentes ou a serem implementadas. Essa prática envolve articulação entre gestão de uso do solo, mobilidade, habitação, infraestrutura e espaços públicos, visando qualidade de vida e sustentabilidade (WIKIPEDIA, 2025). Em essência, é atuar sobre o espaço urbano considerando seus fluxos sociais, ambientais e econômicos, com visão holística e regulada. Exemplos atuais incluem a revisão do Plano Diretor de São Paulo, com foco no adensamento em áreas centrais, transporte público eficiente e controle ambiental.

As dimensões fundamentais do planejamento urbano permeiam diferentes aspectos da vida urbana. A habitação demanda políticas de inclusão e condições dignas de moradia, como programas habitacionais integrados à infraestrutura. A mobilidade urbana implica implantação de ônibus BRT, ciclovias e metrobus para facilitar o deslocamento. O saneamento exige redes de água e esgoto adequadas, crucial para evitar doenças em favelas ou periferias. O meio ambiente inclui parques urbanos, gestão de resíduos e corredores verdes que amenizam ilhas de calor. A economia urbana, por sua vez, busca fomentar comércio local, inovação e geração de empregos. Por fim, a cultura se manifesta em centros comunitários e preservação do patrimônio histórico. O exemplo de Curitiba, que combinou transporte eficiente, espaços verdes e uso misto, ilustra essas dimensões integradas de maneira harmônica.

Planejamento e gestão são dois momentos distintos, porém complementares, do processo urbano. O planejamento estabelece diretrizes, objetivos e cenários futuros; já a gestão implementa, monitora e ajusta as ações cotidianas. Um claro exemplo dessa diferença está no Plano Diretor (planejamento) e sua execução prática na entrega de infraestrutura ou fiscalização urbanística (gestão). Uma cidade pode ter um ótimo planejamento, mas se não houver capacidade de gestão — orçamento, pessoal e coordenação — os planos permanecem no papel. A distinção não serve apenas para delimitar funções, mas para estruturar responsabilidades e garantir continuidade entre visão e execução.

O planejamento integrado significa articular diferentes dimensões (técnica, social, econômica) e níveis administrativos (União, Estados, Municípios, bairros). Ele se diferencia de abordagens isoladas por priorizar a complementaridade. Por exemplo, um projeto de habitação popular precisa incluir estudos de mobilidade, drenagem e participação comunitária. A falta dessa integração frequentemente resulta em projetos fragmentados — habitações sem acesso rodoviário ou áreas verdes sem conectividade. O planejamento moderno exige, portanto, cooperação entre setores e escalas, bem como participação social, para efetivar políticas urbanas eficazes.

Na dimensão horizontal, o planejamento deve articular setores como saúde, educação, transporte, meio ambiente e economia. Já na dimensão vertical, engloba-se desde a esfera federal até as comunidades locais. Um exemplo prático é o Programa Minha Casa Minha Vida, que articulou recursos federais, estaduais para infraestrutura local e cooperação comunitária — um caso típico de integração horizontal e vertical. Essa coordenação entre níveis torna possível responder de maneira coesa às demandas urbanas complexas, alinhando estratégias gerais com necessidades locais.

A participação social é elemento central do planejamento integrado. Audiências públicas, conselhos e conferências municipais permitem que os moradores influenciem o desenho urbano. Um exemplo recente é a revisão do Plano Diretor de Recife, que envolveu debate com movimentos sociais, entidades culturais, técnicos e prefeitura; o resultado foi a inclusão de zonas territoriais específicas para cultura comunitária, sustentabilidade e mobilidade ativa, colocando em evidência a relevância da participação cidadã. Soou não apenas como técnica, mas como pacto político-territorial.

Nacionalmente, o Estatuto da Cidade (Lei nº 10.257/2001) define diretrizes e instrumentos como o Plano Diretor Municipal e outorga onerosa — fundamentais para ordenar a expansão urbana (WIKIPEDIA, 2025). No nível regional ou metropolitano, os planos estruturantes articulam municípios vizinhos, como o plano da Região Metropolitana de Goiânia, que tratou mobilidade, acessibilidade e saneamento de forma integrada. Esses níveis orientam diretrizes macro e balizam as políticas municipais.

No âmbito municipal, o Plano Diretor é lei em cidades com mais de 20 mil habitantes, orientando o funcionamento urbano, uso do solo e infraestrutura pública (WIKIPEDIA, 2025). Em nível local, intervêm projetos específicos, como requalificação de bairros históricos, regularização fundiária ou projeto de praças. A execução envolve técnicos, órgãos municipais e participação comunitária, mostrando como a política geral se materializa em escala específica.

Planejar cidades exige competências variadas: urbanistas, arquitetos, geógrafos, engenheiros cartógrafos, agrimensores, economistas, sociólogos, advogados, psicólogos, comunicadores — todos presentes em equipes integradas (SOMOSCIDADE, 2025). Exemplos contemporâneos incluem os grupos de pesquisa do Insper (Arq.Futuro, Cidades Responsivas), que reúnem urbanismo, tecnologia e economia urbana (CAOSPLANEJADO, 2025). Essa multiplicidade garante diagnósticos precisos, projetos holísticos e maior aderência às demandas sociais.

O planejamento urbano é um processo complexo e multidimensional, estruturado em níveis estratégico, tático e operacional. Sua efetividade depende da integração horizontal (setorial) e vertical (escalar), da participação social e da atuação de equipes multidisciplinares. Instrumentos como o Plano Diretor, fundamentados pelo Estatuto da Cidade, constituem a base normativa da política urbana brasileira. Quando integrados, setores técnicos, sociais e políticos convergem para cidades sustentáveis, equitativas e resilientes. O papel do engenheiro cartógrafo e do agrimensor é essencial neste contexto, pois fornecem a base espacial e técnica para o ordenamento urbano, fortalecendo a transição do planejamento para a gestão em benefício da coletividade.

Referências

BRASIL. Estatuto da Cidade. Lei nº 10.257, de 10 de julho de 2001.
CAOSPLANEJADO. “Futuro do Insper e outros projetos com equipes multidisciplinares.” Caos Planejado, 2025.
SANTOS, Angela Moulin S. Penalva. “Planejamento urbano: para quê e para quem?” Revista de Direito da Cidade, UERJ, v. 1, n. 1, 2016.
SOMOSCIDADE. “Planejadores urbanos: quem são, o que fazem e mudanças na profissão.” SomosCidade, 2025.
TREASY. “Planejamento Estratégico, Tático e Operacional – O Guia.” Treasy, 2015.
WIKIPEDIA. “Planejamento urbano.” Wikipedia, 2025.
WIKIPEDIA. “Plano Diretor Municipal.” Wikipedia, 2025.

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Transformação entre Referenciais Geodésicos

Um Sistema Geodésico de Referência (SGR) é o conjunto de convenções, parâmetros matemáticos, físicos e geométricos que permitem representar, de forma precisa, a forma, a posição e a orientação da Terra, ou ainda de pontos situados em sua superfície. De acordo com Oliveira (1998), sua implantação pode ser compreendida em quatro etapas fundamentais: conceito, definição, materialização e densificação. O conceito corresponde à escolha da origem e à fixação da orientação dos eixos de coordenadas, podendo a origem estar no centro de massa da Terra ou deslocada para um ponto local específico. A definição consiste em estabelecer formalmente os parâmetros do elipsoide de referência e da escala associada ao sistema. A materialização se dá pela implantação de marcos geodésicos, isto é, pontos físicos no terreno com coordenadas conhecidas, que servem como referência para levantamentos. Por fim, a densificação amplia a rede geodésica inicial, distribuindo mais pontos para garantir maior cobertura espacial. A necessidade de transformações entre diferentes sistemas ocorre porque, historicamente, países e instituições adotaram referenciais distintos, muitas vezes de caráter local, como os sistemas Córrego Alegre e SAD69 no Brasil. Com o avanço das técnicas de posicionamento por satélites, como os sistemas GNSS (Global Navigation Satellite Systems), tornou-se imperativo o uso de referenciais globais, como o SIRGAS2000 e o WGS84, garantindo compatibilidade internacional. Contudo, como grande parte do acervo cartográfico e das bases de dados ainda se encontra em referenciais antigos, são indispensáveis transformações matemáticas que viabilizem a comparação, integração e uso conjunto dessas informações geoespaciais.

Historicamente, os sistemas geodésicos de concepção clássica estabeleciam diferenciações entre referenciais horizontais e verticais. O SGR horizontal era responsável pelas coordenadas planimétricas (latitude e longitude) e era definido a partir de um elipsoide ajustado localmente ao geóide, sendo que o centro desse elipsoide geralmente não coincidia com o centro de massa da Terra, mas estava associado a um ponto datum de origem definido por observações astronômicas. Já o SGR vertical fornecia a referência para altitudes, geralmente associadas ao nível médio do mar, definido por marégrafos e nivelamentos de alta precisão. No Brasil, o Marégrafo de Imbituba, em Santa Catarina, serviu como origem da rede altimétrica nacional. Esses sistemas clássicos, apesar de fundamentais para o desenvolvimento inicial da cartografia, apresentavam limitações quanto à compatibilidade global, pois eram concebidos para atender apenas às necessidades regionais. Com a chegada da Geodésia moderna, fortemente baseada em técnicas espaciais, tornou-se necessário adotar sistemas geocêntricos, cuja origem está no centro de massa da Terra e cujos eixos se alinham ao eixo de rotação. Essa mudança gerou a necessidade de transformar coordenadas antigas, referidas a sistemas locais, em sistemas globais, de modo a assegurar consistência entre levantamentos históricos e atuais.

As transformações entre sistemas de referência podem ser realizadas por diversos métodos, variando de acordo com a complexidade matemática e o nível de precisão requerido. No Brasil, a Resolução PR nº 22/1983 do IBGE estabeleceu oficialmente o uso das equações simplificadas de Molodensky como padrão de conversão entre sistemas, especialmente entre o SAD69 e outros referenciais. Essas equações consideram diferenças nos parâmetros elipsoidais, como o semieixo maior (a) e o achatamento (f), além de translações entre os centros de referência. Embora simples, tais equações apresentaram resultados satisfatórios para a cartografia em escala nacional, apesar de não atenderem plenamente às demandas de precisão centimétrica. Mais tarde, a Resolução PR nº 23/1989 do IBGE oficializou parâmetros de transformação entre SAD69 e WGS84, atendendo à crescente utilização do GPS, que opera nativamente neste último sistema. Com isso, o Brasil passou a dispor de metodologias normatizadas que permitiram compatibilizar levantamentos nacionais com os padrões internacionais, fundamentais para integração tecnológica e científica.

As equações simplificadas de Molodensky constituem um modelo matemático que relaciona diretamente coordenadas geodésicas (latitude, longitude e altitude) entre dois referenciais, levando em conta parâmetros como translações (Δx, Δy, Δz), variação do semieixo maior (Δa) e diferença de achatamento (Δf). De aplicação relativamente simples, esse método foi amplamente difundido no Brasil, especialmente após sua normatização pelo IBGE. Contudo, como toda simplificação, ele introduz aproximações que podem gerar erros significativos em trabalhos de maior rigor. Para demandas mais precisas, existem as equações completas de Molodensky, que não fazem as mesmas simplificações, oferecendo resultados mais consistentes. Além disso, métodos mais sofisticados, como a transformação de Helmert (sete parâmetros), tornaram-se padrão em trabalhos que exigem elevada acurácia, como monitoramento geodinâmico, redes de alta precisão e georreferenciamento de imóveis. Esse modelo permite considerar translações, rotações e um fator de escala, gerando resultados robustos em escala global. Assim, a escolha do método de transformação deve sempre estar condicionada ao objetivo do estudo e ao nível de precisão exigido.

Outro aspecto importante diz respeito ao uso de coordenadas cartesianas tridimensionais (X, Y, Z) nos processos de transformação. Muitos sistemas modernos, como o WGS84 e o SIRGAS2000, trabalham diretamente com essas coordenadas obtidas a partir de observações GNSS. A conversão para coordenadas geodésicas (latitude, longitude e altura) exige fórmulas geométricas que relacionam o raio de curvatura, a altitude e os ângulos correspondentes à posição do ponto no elipsoide. Quando se deseja realizar transformações entre sistemas distintos, é comum aplicar primeiramente parâmetros de translação, rotação e escala sobre as coordenadas cartesianas e, em seguida, convertê-las novamente para coordenadas elipsoidais. Esse procedimento é considerado mais preciso, pois minimiza distorções locais e inconsistências oriundas de redes clássicas. Por esse motivo, transformações modernas entre SAD69 e SIRGAS2000 frequentemente são feitas no espaço cartesiano, garantindo maior consistência e confiabilidade dos resultados, especialmente quando se trata de compatibilizar levantamentos de diferentes épocas.

No contexto brasileiro, a transformação entre o SAD69 e o SIRGAS2000 é especialmente relevante. Isso porque, embora o SIRGAS2000 tenha sido oficialmente adotado como o referencial nacional em 2005, grande parte do acervo cartográfico, assim como bancos de dados públicos e privados, ainda permanece em SAD69. Essa dualidade exige processos de transformação constantes para que informações históricas possam ser integradas às bases modernas. O IBGE fornece parâmetros oficiais de conversão que asseguram a compatibilidade entre os dois sistemas. Em georreferenciamento de imóveis, por exemplo, é comum a necessidade de ajustar vértices cadastrados em SAD69 para o sistema atual, sob pena de inconsistências legais e técnicas. Além disso, deve-se considerar que o SIRGAS2000 é dinâmico, vinculado ao ITRF (International Terrestrial Reference Frame), o que implica a necessidade de considerar o tempo de observação, já que o deslocamento das placas tectônicas gera variações de coordenadas ao longo dos anos.

Outro caso frequente de conversão ocorre entre o WGS84 e o SIRGAS2000. Embora ambos utilizem elipsoides quase idênticos (GRS80 e WGS84, com pequenas diferenças no achatamento), divergências podem ocorrer em função das diferentes realizações temporais. O WGS84 passou por diversas atualizações (G730, G873, G1150, G1674, entre outras), cada uma mais alinhada às versões do ITRF, enquanto o SIRGAS2000 é uma realização estável vinculada ao ITRF2000. Para aplicações de navegação, as diferenças podem ser negligenciáveis, mas em estudos de alta precisão, como os relacionados ao monitoramento de deformações crustais ou de variações do nível do mar, torna-se essencial aplicar transformações formais. Nesse contexto, além da compatibilidade espacial, deve-se considerar também a coerência temporal, garantindo que os dados estejam referidos à mesma época geodésica, sem o que análises científicas poderiam ser comprometidas.

É importante salientar que as transformações entre sistemas de referência não possuem apenas um caráter técnico, mas também jurídico e institucional. No Brasil, o georreferenciamento de imóveis rurais, regulamentado pelo Incra, exige que os levantamentos sejam feitos no SIRGAS2000, impondo a necessidade de conversão de informações produzidas em SAD69. O IBGE desempenha papel central nesse processo, fornecendo parâmetros e ferramentas oficiais que asseguram uniformidade. O uso de métodos ou parâmetros não oficiais pode levar a erros jurídicos e comprometer a validade de trabalhos técnicos. No âmbito internacional, organismos como o IERS (International Earth Rotation and Reference Systems Service) e a IAG (International Association of Geodesy) estabelecem diretrizes que orientam transformações globais, permitindo que redes internacionais de observação, como o GNSS ou o SLR, operem de forma integrada. Isso garante que projetos multinacionais possam compartilhar e comparar dados de forma consistente, mesmo quando obtidos a partir de referenciais diferentes.

Um dos aspectos mais críticos nas transformações é o controle da precisão. Cada método apresenta limitações que precisam ser compatíveis com o objetivo do trabalho. As equações simplificadas de Molodensky, por exemplo, são adequadas para cartografia em pequena escala, mas podem gerar erros da ordem de metros, inviáveis em aplicações de engenharia. Modelos mais robustos, como o de Helmert, ou transformações via coordenadas cartesianas tridimensionais, podem atingir precisão centimétrica ou até milimétrica, tornando-se essenciais em estudos geodinâmicos e em georreferenciamentos oficiais. Além disso, é fundamental utilizar parâmetros de transformação oficiais fornecidos por órgãos como o IBGE, evitando erros sistemáticos que possam comprometer resultados. Em tempos de crescente integração de dados em sistemas de informação geográfica (SIG), a coerência espacial só pode ser assegurada por meio de transformações bem aplicadas e controladas.

Em conclusão, as transformações entre sistemas de referência geodésicos representam um tema central para a Geodésia contemporânea. Elas viabilizam a compatibilização de levantamentos de diferentes épocas e referenciais, assegurando a continuidade e a comparabilidade de informações espaciais que sustentam desde a cartografia básica até estudos de fronteira sobre mudanças climáticas e tectonismo. No Brasil, a transição do SAD69 para o SIRGAS2000 constitui um marco da modernização geodésica, alinhando o país aos padrões internacionais. Mais do que operações matemáticas, tais transformações envolvem uma complexa articulação de aspectos técnicos, científicos e legais, refletindo a interdependência entre a Geodésia e diversas áreas da sociedade. Compreender profundamente seus fundamentos, métodos e implicações é indispensável para pesquisadores e profissionais que atuam com informações geoespaciais, consolidando a integração entre o passado e o presente da Geodésia, e preparando o caminho para os desafios futuros da ciência da Terra.

Referências

GOMES, D. S. Transformações entre Sistemas de Referências Geodésicos. Aula da disciplina Geodésia II, 2025.
IBGE. Resolução PR nº 22, de 21 de julho de 1983.
IBGE. Resolução PR nº 23, de 21 de fevereiro de 1989.
IBGE. Resolução Presidencial nº 1, de 2005. Altera a caracterização do Sistema Geodésico Brasileiro.
MONICO, J. F. G. Posicionamento pelo GNSS: Descrição, fundamentos e aplicações. 2. ed. São Paulo: UNESP, 2008.
OLIVEIRA, C. D. Sistemas de Referência em Geodésia. IBGE, 1998.
UFRGS. Transformação entre Referenciais Geodésicos. Disponível em: [https://www.ufrgs.br/lageo/calculos/refer\_exp.html](https://www.ufrgs.br/lageo/calculos/refer_exp.html). Acesso em: 22 mar. 2024.

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As cidades na era moderna e contemporânea.

A Era Industrial, iniciada entre os séculos XVIII e XIX, representa uma das mais profundas rupturas históricas na organização econômica, social e espacial das sociedades. Com a introdução da máquina a vapor, a mecanização da produção e o avanço tecnológico nas indústrias têxteis, siderúrgicas e posteriormente químicas, a urbanização experimentou uma aceleração inédita. As cidades passaram a concentrar não apenas capitais, mas também multidões de trabalhadores, migrantes do campo em busca de novas oportunidades. Este fenômeno gerou profundas mudanças na morfologia urbana: os centros tornaram-se densamente povoados, enquanto bairros operários se expandiam de maneira desordenada nas periferias. A industrialização, portanto, não apenas transformou os meios de produção, mas também redesenhou os espaços de convivência, criando novos desafios para a organização das cidades.

As transformações promovidas pela industrialização trouxeram consigo intensos contrastes. Por um lado, consolidou-se o crescimento econômico, o desenvolvimento tecnológico e a ampliação das redes de transporte, especialmente ferrovias e portos. Por outro, as cidades industriais foram marcadas pela degradação ambiental, condições insalubres de moradia e exploração da classe trabalhadora. Essa dualidade expôs a tensão entre progresso técnico e desigualdade social, um dilema que se tornaria central para as futuras teorias urbanísticas. O crescimento urbano acelerado, sem planejamento, levou ao surgimento de problemas de habitação, saneamento básico e saúde pública. Assim, a Era Industrial deve ser compreendida como um período de contrastes, em que o dinamismo econômico coexistia com a precarização das condições de vida urbana.

À medida que a industrialização avançava, novas centralidades surgiram. Cidades como Londres, Manchester, Paris e Berlim tornaram-se símbolos do crescimento urbano-industrial. A concentração fabril gerava oportunidades, mas também intensificava os problemas sociais. O êxodo rural, somado à imigração internacional, inflava as populações urbanas em ritmo muito superior à capacidade de absorção das cidades. A urbanização passou a ser um processo global, atingindo a América, a Ásia e posteriormente a América Latina, onde cidades como São Paulo e Buenos Aires experimentaram crescimento exponencial. Esse quadro impôs aos governos a necessidade de repensar a função das cidades e o papel do planejamento, dando início às bases do urbanismo moderno.

O crescimento desordenado e os problemas sanitários das cidades industriais impulsionaram a formulação de teorias urbanísticas. O urbanismo moderno nasceu como resposta à necessidade de conciliar progresso econômico e qualidade de vida. Engenheiros, médicos e arquitetos começaram a pensar a cidade de forma científica, articulando saberes interdisciplinares. As primeiras intervenções urbanas, como as reformas haussmannianas em Paris (meados do século XIX), representaram um marco na tentativa de modernizar o espaço urbano, abrindo grandes avenidas, promovendo ventilação e reorganizando o tráfego. Ao mesmo tempo, surgiram propostas alternativas, como as Cidades-Jardim de Ebenezer Howard, que defendiam a integração equilibrada entre campo e cidade. Essas ideias influenciaram profundamente os rumos do urbanismo no século XX.

O urbanismo moderno consolidou-se no início do século XX, com forte inspiração nos princípios funcionalistas. A Carta de Atenas, elaborada em 1933 pelo Congresso Internacional de Arquitetura Moderna (CIAM) sob a liderança de Le Corbusier, estabeleceu diretrizes que marcaram a organização das cidades contemporâneas: a separação de funções (habitar, trabalhar, circular e recrear), o zoneamento urbano e a valorização da verticalização. Apesar de sua racionalidade, essas propostas foram criticadas por promover a homogeneização espacial e a fragmentação da vida urbana. Ainda assim, o urbanismo moderno teve papel fundamental ao estruturar políticas urbanas e projetos de reconstrução após a Segunda Guerra Mundial, influenciando tanto a Europa quanto a América Latina.

Ao longo do século XX, críticas às ideias modernistas se intensificaram. Autores como Jane Jacobs apontaram a importância da vitalidade urbana, da diversidade de usos e da vida comunitária nas ruas, em oposição à rigidez dos projetos modernistas. Henri Lefebvre, por sua vez, introduziu uma leitura sociológica e filosófica da cidade, discutindo o “direito à cidade” como princípio fundamental da vida urbana. Essas críticas não anularam os avanços modernistas, mas abriram espaço para novas abordagens, como o urbanismo participativo, o planejamento estratégico e as políticas de sustentabilidade urbana. Assim, a evolução urbana moderna deve ser entendida como um processo dialético entre propostas técnicas e demandas sociais.

As cidades modernas foram marcadas pelo fenômeno metropolitano. O crescimento populacional e a expansão horizontal resultaram em aglomerações urbanas de grande porte, frequentemente transbordando os limites administrativos tradicionais. A metrópole passou a ser o novo paradigma urbano, exigindo políticas regionais de planejamento. Sistemas de transporte de massa, como metrôs e rodovias, tornaram-se estruturantes da vida urbana, moldando a mobilidade e a organização do território. A concentração de atividades econômicas em áreas centrais, associada à periferização da população trabalhadora, reforçou processos de segregação socioespacial, um dos grandes desafios da urbanização moderna.

O avanço tecnológico do século XX trouxe novas camadas à urbanização. A eletrificação, os automóveis, os arranha-céus e, mais recentemente, as tecnologias digitais, transformaram radicalmente a experiência urbana. Cidades como Nova York e Tóquio simbolizaram a modernidade, com suas paisagens verticais e ritmos acelerados. No entanto, tais transformações ampliaram desigualdades: enquanto áreas centrais se modernizavam, periferias permaneciam carentes de infraestrutura básica. Além disso, os impactos ambientais do modelo de crescimento urbano, baseado no consumo intensivo de energia e na expansão horizontal, tornaram-se evidentes. O urbanismo contemporâneo, portanto, precisa conciliar inovação tecnológica e sustentabilidade.

Na contemporaneidade, o processo de urbanização atingiu escala global. Megacidades como São Paulo, Cidade do México, Xangai e Mumbai concentram dezenas de milhões de habitantes, enfrentando desafios inéditos de mobilidade, habitação e governança. O conceito de “cidade global”, desenvolvido por Saskia Sassen, enfatiza o papel das metrópoles como centros de comando da economia mundial, mas também evidencia as desigualdades sociais e territoriais que marcam tais espaços. Políticas urbanas contemporâneas passaram a dialogar com princípios de sustentabilidade, inclusão social e participação cidadã, buscando superar os limites herdados da urbanização industrial e modernista.

As cidades da era moderna e contemporânea são o resultado de um longo processo histórico, iniciado com a Revolução Industrial e continuamente moldado por transformações econômicas, sociais e tecnológicas. Se a industrialização criou as bases para a urbanização acelerada, o urbanismo moderno forneceu ferramentas para pensar e organizar o espaço urbano, ainda que com limitações. As metrópoles contemporâneas, por sua vez, representam tanto o auge da complexidade urbana quanto o desafio de conciliar desenvolvimento econômico, justiça social e sustentabilidade ambiental. Assim, compreender a trajetória das cidades modernas e contemporâneas é essencial não apenas para a Engenharia Cartográfica e de Agrimensura, mas também para o planejamento urbano e regional no século XXI.

Referências

BENEVOLO, Leonardo. História da Cidade. São Paulo: Perspectiva, 1993.
CHOAY, Françoise. O Urbanismo: utopias e realidades. São Paulo: Perspectiva, 2003.
HALL, Peter. Cidades do Amanhã. São Paulo: Perspectiva, 2002.
GOMES, D. S. As cidades na era moderna e contemporânea.. Aula da disciplina Parcelamento Territorial, 2025.
LEFEBVRE, Henri. O Direito à Cidade. São Paulo: Centauro, 2001.
MUMFORD, Lewis. A Cidade na História. São Paulo: Martins Fontes, 1998.
SASSEN, Saskia. The Global City: New York, London, Tokyo. Princeton: Princeton University Press, 2001.

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A urbanização medieval.

A urbanização medieval se inscreve num período histórico marcado por transformações profundas: a queda do Império Romano do Ocidente (século V) abriu um longo ciclo de instabilidade social, política e econômica que perdurou até o início da Alta Idade Média. Nesse contexto, a perda da administração centralizada levou ao colapso de infraestruturas urbanas e à ruralização. As principais cidades do Império, outrora sustentáculo da vida pública e econômica, foram abandonadas ou enfraquecidas, inclusive no que diz respeito à manutenção das muralhas e sistemas de abastecimento e drenagem. Este período de retração urbana, intensificado pelas invasões germânicas e a fragmentação do poder, resultou na formação de comunidades dispersas, muitas vezes vinculadas a núcleos defensivos como castelos ou mosteiros. As rotas comerciais, base do cosmopolitismo romano, foram substituídas por circuitos locais, subsistentes e, em geral, instáveis. Nessa fase, o retorno à agricultura de subsistência e o domínio feudal sobre os territórios reforçaram a ruralização. Ainda assim, sobre essa realidade orgânica e fragmentada, surgiram — entre os séculos X e XI — as sementes do renascimento urbano: o crescimento dos burgos defensivos, associados a atenções militares e religiosas, e a lenta reestruturação de circuitos mercantis. Esse contexto de transição configura a base histórica para a urbanização medieval que se desenvolveu nos séculos seguintes, atravessando a desestruturação da herança romana e edificando, de forma orgânica, novas formas de centralidade urbana.

A segunda parte do contexto histórico da urbanização medieval abrange o que historicamente se denomina de Alta Idade Média e a transição para a Baixa Idade Média. Nesse período, observa-se uma gradual recomposição urbana, ainda que com características distintas da cidade romana. O sistema feudal emergiu como forma predominante de organização político-territorial, estruturando a sociedade em torno de senhores locais que exerciam autoridade sobre os camponeses. Essa descentralização do poder não favorecia naturalmente a formação urbana, porém os castelos e mosteiros passaram a funcionar não apenas como fortalezas ou centros religiosos, mas também como núcleos atrativos de comércio, proteção e circulação. Ao redor dessas fortificações, surgiram os burgos, que abrigavam artífices, comerciantes e outras pessoas que ofereciam serviços à comunidade fortificada. A existência de feiras como polos de troca também fortaleceu essas concentrações, ainda que pontuais. Ao mesmo tempo, o renascimento do comércio, especialmente a partir do século XI, propiciou o restabelecimento de ligações inter-regionais, especialmente entre cidades italianas e mercados do Norte europeu. Esse quadro histórico revela, portanto, uma urbanização medieval acentuada por dinâmicas híbridas entre estruturas defensivas e impulsos econômicos, em meio a laços sociais moldados pela ruralização e solidariedades locais. Essa recomposição marcou o início de um processo urbano que combinava centralidades defensivas com bases mercantis e espirituais, tecendo uma nova forma de cidade adaptada ao feudalismo e à fragmentação política.

Na terceira etapa desse contexto histórico, durante os séculos XII ao XV, consolidou-se o processo de urbanização medieval propriamente dito, marcado por amplo crescimento demográfico, revitalização econômica e formação de instituições urbanas articuladas com os poderes feudais ou monárquicos emergentes. Nesse momento, os burgos se expandiram além da proteção dos castelos e mosteiros, ganhando traçado mais definido, ainda que irregular, com ruas estreitas, praças centrais e muralhas externas. A população crescia significativamente, impulsionada por migração rural, aumento da produção agrícola e comércio de longa distância. A burguesia — indivíduos que viviam da atividade mercantil ou artesanal — passou a reivindicar direitos e autonomia, por meio de documentos como os forais ou cartas de privilégios municipais, negociados com nobres ou municípios. Surgem, então, novas formas de governo urbano, incluindo conselhos de cidadãos (conselhos urbanos) e guildas de ofício, evidenciando uma institucionalização progressiva. A existência de mercados permanentes e feiras periódicas fomentava a economia local, enquanto a criação de catedrais e prefeituras proclamava a centralidade religiosa e civil da cidade. Paralelamente, os poderes régios buscaram apoiar essas cidades como contrapartida ao poder feudal, gerando incentivos à expansão urbana nos séculos XIV e XV. Esse contexto culmina na formação de cidades burguesas com estrutura interna definida, protagonismo político municipal e papel crescente no panorama econômico e demográfico europeu, plantando as bases da modernidade urbana europeia.

Passando às características da urbanização medieval, cabe destacar primeiro o traçado urbano. Ao contrário do urbanismo clássico, a cidade medieval exibia ruas estreitas e tortuosas, frequentemente adaptadas ao relevo e às rotas medievais já existentes. Essas vias tinham funções múltiplas: circulação, alinhamento das fachadas, áreas de comércio e acesso às casas, frequentemente com balanços superiores e overhangs devido ao aproveitamento máximo do espaço. As ruas formavam um tecido urbano denso e orgânico, em que a distribuição espacial não era planejada de forma ortogonal, mas emergia conforme a expansão incremental da cidade. Outro elemento central era a muralha urbana. A cidade medieval tinha como destaque marcante as fortificações, que circundavam os núcleos urbanos para defendê-los de invasões e saques. Essas muralhas possuíam portais estratégicos que regulavam o acesso e eram pontos de cobrança de impostos, pedágios ou safis (taxas). Dentro dessas muralhas, encontravam-se praças, mercados e edifícios religiosos ou administrativos, compondo uma centralidade simbólica e material. Essa estrutura espacial proporcionava densidade urbana, pronunciado uso misto do solo e forte centralidade religiosa, pois as catedrais e igrejas ficavam próximas aos principais espaços públicos, afirmando o poder clerical e civìl da cidade. Dessa forma, o traçado, as muralhas e os edifícios religiosos eram elementos arquitetônicos da forma urbana medieval, determinados pela lógica da defesa, densidade e poder centrífugo do religioso.

Ainda nas características, outra dimensão essencial foi a funcionalidade comercial e artesanal. A cidade medieval era um polo de trocas e produção, com mercados permanentes e feiras especiais (semanais ou sazonais). Essas feiras atraíam mercadores itinerantes, fomentando conexões regionais e internacionais, dando início a circuitos mercantis que interligavam cidades costeiras, centrais e rurais. As corporações de ofício (guildas) organizaram o espaço urbano em bairros dedicados a determinadas atividades (ferreiros, tecelões, curtidores), controlando qualidade, preços, acesso ao ofício e formação profissional. Esse arranjo espacial fortalecia a especialização, a solidariedade corporativa e consolidava a dinâmica de produção entre o urbano e o rural. Em muitos casos, as guildas financiam capelas ou obras na cidade, reforçando sua influência social. A presença de mercados, padarias, moinhos, freguesias e oficinas saia do domínio exclusivo do sistema doméstico rural e se apropria do espaço urbano como eixo de desenvolvimento coletivo e institucionalizado. Essa central funcional, na cidade medieval, era um mosaico de atividades econômicas reguladas pelo município, pela igreja, ou mesmo por corporações privadas, reforçando a complexa organização sociotécnica urbana da época.

A terceira característica remete à autonomia institucional urbana em formação. À medida que as cidades ganhavam importância econômica, seus habitantes — em particular os burgueses e mercadores — pressionavam por autonomia política e legal. Essa demanda se expressou através de cartas de foral, privilégios ou franquias concedidos por senhores feudais ou pela coroa, conferindo às cidades o direito de se auto-governarem com tribunais próprios, câmaras municipais, câmaras de ofícios e fiscalizações urbanas. Essa autonomia se manifestava na gestão do mercado, regulação de ruas, controle sanitário emergente (limpeza, abastecimento de água nas fontes, destinação de lixo) e organização da vigilância pública. Assim, a cidade medieval se configurava como território com jurisdição própria, distinta do meio rural, e dotado de poderes executivos e judiciais locais. Essa institucionalização urbana é uma característica essencial, pois marca a transição da cidade meramente reativa (defesa e abrigo) para o agente ativo na governança do próprio espaço, com regulação social, econômica e até policial emergente. Essas instituições, ainda rudimentares, formam a espinha dorsal da cidade moderna, delineando a lógica de autogoverno, soberania municipal e regulação pública do espaço urbano.

No que tange às etapas do processo urbanístico medieval, cabe identificar uma sequência lógica temporal e social. A primeira fase foi a retração urbana, iniciada no século V, quando grandes cidades romanas declinaram — sem abandono súbito, mas com desarticulação gradual —, culminando em fragmentação feudal, ruralização demográfica e até a perda de capacidade de renovação arquitetônica e urbana. Essa etapa define o ponto zero do ciclo urbano medieval.

A segunda fase inicia-se a partir do século X–XI com a renovação urbana, impulsionada por fatores como o aumento da produtividade agrícola, revitalização dos circuitos comerciais, desenvolvimento de rotas fluviais e mercantilismo de curta distância. Nesse contexto, os burgos tornam-se centros de comércio, produzindo um espaço urbano articulado defensivamente, com ruas estreitas e muralhas externas. Esse estágio tem como marco a retomada populacional e a fundação organizada de bairros, associando crescimento econômico com reafirmação simbólica do poder urbano (mercados, igrejas, autogoverno).

Por fim, a terceira fase se caracteriza pela maturação urbana, ocorrendo nos séculos XIII a XV, que coincide com o crescimento das cidades como atores decisivos na economia e na política regional. Nesse período, as cidades burguesas eram dotadas de estruturas mais consolidadas: conselhos municipais, fiscalização, corporações de ofício, canais ou drenagem primária, compromisso sanitário incipiente, habitações com tipologias dominadas pelo espaço limitado e altos corredores comerciais. A monumentalidade aparece com a construção de catedrais em estilo gótico, muradas expandidas, pontes de pedra e construção de prédios administrativos. A urbanização medieval chega, assim, ao seu auge antes da transição renascentista, entregando cidades com identidade jurídica, econômica e visual estruturada.

Entendendo agora dados históricos concretos, a Primeira Cruzada (1095–1099), embora um evento eminentemente militar e religioso, influenciou indiretamente a urbanização, pois fortaleceu as cidades-portos mediterrâneas, como Veneza, Génova e Amsterdã — estes centros com tradições mercantis antigas ganharam novos mercados e rotas, impulsionando sua expansão urbana e navegação, gerando uma nova malha urbana comercial.

Outro acontecimento relevante foi a Peste Negra (1347–1351), que transformou dramaticamente a demografia urbana, causando declínio populacional, escassez de mão de obra e, por conseguinte, valorização dos trabalhadores urbanos e rurais. Isso gerou negociações sociais e fortaleceu guildas que defendiam interesses comerciais e sanitários. A peste gerou reconfigurações espaciais e sociais imediatas: ruas mais amplas em alguns casos, reorganização dos mercados e incremento de políticas de limpeza pública, ainda rudimentares.

O terceiro acontecimento foi a Guerra dos Cem Anos (1337–1453) entre França e Inglaterra, que gerou devastação em regiões urbanas, deslocamentos populacionais e fortalecimento de muralhas e defesas urbanas. Ao mesmo tempo, incentivou o fortalecimento de conselhos urbanos que assumiam responsabilidades de defesa e abastecimento dos moradores, alimentando formas de autogoverno urbano. As cidades fortificadas se tornaram verdadeiras “cidades-castelo”, em que o poder militar e urbano se entrelaçavam.

Em síntese, a urbanização medieval é um fenômeno histórico complexo, marcado por fases de gestação, expansão e consolidação, profundamente articulado com a ruralização, o feudalismo, o renascimento mercantil e eventos decisivos como cruzadas, epidemias e conflitos territoriais. Do esvaziamento urbano pós-Roma ao florescimento de cidades burguesas, o tecido urbano medieval reflete uma transição institucional, econômica e espacial que consolidou o caráter autônomo da cidade. Características como traçado orgânico, muralhas defensivas, instituições corporativas e catedralinas, foram progressivamente substituídas ou complementadas por autonomia jurídica, comércio articulado e identidade urbana. Esses elementos convergiram para um modelo urbano europeu que sobreviveu (e transformou-se) até o Renascimento e além, moldando práticas de planejamento, governança local e técnicas de levantamento espacial essenciais à engenharia cartográfica e agrimensura atuais.

Referências

BACHRACH, Bernard. City and Salvation: Religion in the City, from Late Antiquity to the Middle Ages. Cornell Univ. Press, 2010.
HUFF, Toby (ed.). The Rise of Early Modern Science: Islam, China and the West. Cambridge University Press, 2003 (capítulo sobre as cruzadas e comercialização).
CANTOR, Norman F. The Civilization of the Middle Ages. HarperCollins, 1993.
EPSTEIN, Steven A. Genoa and the Genoese, 958–1528, The Evolution of Modern Governance and Civilization. University of North Carolina Press, 1996.
GOLDSTONE, Jack. Why Europe? The Rise of the West in World History, 1500–1850. McGraw-Hill, 2008 (contextualização de crise e recuperação medieval).
GOMES, D. S. A urbanização medieval. Aula da disciplina Parcelamento Territorial, 2025.
“The Black Death and urban responses” — Journal of Medieval History, vol. 37, issue 2, 2011.
“Medieval towns: everyday life in the Middle Ages” — Encyclopaedia Britannica (versões online).
“Hanseatic League urban networks” — Cambridge History of Christianity, vol. 4.

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Sistema Geodésico Brasileiro: Histórico e Atual Sistema Geodésico Brasileiro

Um sistema geodésico é definido como o conjunto de referenciais matemáticos, físicos e técnicos que possibilitam a determinação precisa da forma, do tamanho e da posição da Terra, bem como a localização de pontos em sua superfície. Ele constitui a base de todos os trabalhos de Geodésia e Cartografia, fornecendo o suporte para medições espaciais, levantamentos topográficos, georreferenciamento e aplicações de navegação. A definição de um sistema geodésico envolve três elementos fundamentais: o datum geodésico, que estabelece as condições de origem, orientação e forma do elipsoide de referência; a rede geodésica, que materializa o datum por meio de pontos com coordenadas conhecidas; e os modelos matemáticos, que permitem a conversão entre diferentes sistemas de coordenadas e a correção de efeitos físicos da Terra. A construção de um sistema geodésico é essencial porque a Terra não é um corpo regular, e sua forma apresenta irregularidades que exigem modelos precisos para representações confiáveis. Além disso, à medida que a tecnologia evolui, especialmente com o uso de satélites artificiais, sistemas globais de posicionamento e observações geofísicas, tornou-se necessário atualizar periodicamente esses referenciais para garantir a coerência entre as medições locais e globais. Assim, compreender o conceito e a função de um sistema geodésico é o primeiro passo para analisar a evolução histórica e o estado atual do Sistema Geodésico Brasileiro (SGB).

A rede planimétrica constitui um dos pilares do Sistema Geodésico Brasileiro, sendo responsável por fornecer a localização de pontos na superfície terrestre em termos de latitude e longitude. Historicamente, essa rede foi materializada por marcos geodésicos implantados em campo, os quais serviram como referenciais fixos para levantamentos topográficos e cartográficos. Inicialmente, sua implantação se dava por meio de métodos clássicos, como triangulação e trilateração, técnicas que envolviam medições angulares e lineares em grandes extensões do território. Com o tempo, a densificação dessa rede foi realizada por observações astronômicas e, mais recentemente, por técnicas de posicionamento por satélites, como o GNSS (Global Navigation Satellite Systems). A rede planimétrica brasileira, além de servir como base para a produção cartográfica oficial, também desempenha papel essencial em atividades como o georreferenciamento de imóveis rurais e urbanos, obras de engenharia, monitoramento de deformações crustais e até mesmo em estudos de dinâmica terrestre. Hoje, essa rede encontra-se integrada ao SIRGAS2000, sistema que unificou os referenciais latino-americanos em consonância com padrões globais, permitindo uma consistência espacial entre medições realizadas no Brasil e em qualquer outra parte do mundo. Portanto, a rede planimétrica representa não apenas um conjunto de pontos fixos no espaço, mas a garantia de coerência entre medições locais e globais.

A rede altimétrica tem como objetivo fornecer as altitudes ortométricas dos pontos de referência na superfície terrestre. Essa rede é estabelecida a partir de marcos implantados ao longo de linhas de nivelamento, que se conectam a marégrafos instalados no litoral, responsáveis por registrar o nível médio do mar. No Brasil, a referência altimétrica oficial está ligada ao Marégrafo de Imbituba, em Santa Catarina, que ao longo de décadas forneceu a base de dados para o nivelamento de alta precisão no território nacional. A construção dessa rede é fundamental, pois permite não apenas a determinação de cotas topográficas em obras de engenharia e projetos de infraestrutura, mas também estudos relacionados à hidrologia, à dinâmica de rios e represas, e ao monitoramento de variações do nível do mar, associadas às mudanças climáticas. No contexto moderno, a rede altimétrica é complementada por técnicas de altimetria por satélites e por modelos geoidais, que buscam representar com maior precisão o campo gravitacional da Terra e sua influência sobre o nível médio dos oceanos. No SGB atual, há uma integração entre o nivelamento clássico e as observações GNSS vinculadas a modelos geoidais regionais, permitindo maior compatibilidade entre altitudes ortométricas e elipsoidais. Assim, a rede altimétrica constitui um elo essencial entre o sistema terrestre e a realidade física da gravidade e da hidrodinâmica.

A rede gravimétrica é a responsável pela determinação das variações do campo gravitacional terrestre em pontos de referência distribuídos no território nacional. Essas medições são fundamentais porque a gravidade está diretamente associada à forma física da Terra e à definição do geoide, superfície equipotencial do campo gravitacional que serve como referência natural para as altitudes. No Brasil, o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), em conjunto com instituições de pesquisa, desenvolveu uma rede gravimétrica baseada em observações com gravímetros relativos e absolutos, visando à construção de um modelo nacional do campo da gravidade. Essa rede permite não apenas a determinação mais precisa do geoide brasileiro, mas também aplicações práticas como correções em levantamentos topográficos, estudos geofísicos, prospecção mineral e monitoramento de variações tectônicas. No contexto atual, a integração da rede gravimétrica com técnicas espaciais, como o satélite GRACE e suas missões subsequentes, ampliou o alcance da Geodésia brasileira, permitindo monitorar redistribuições de massa na Terra relacionadas a processos climáticos, hidrológicos e tectônicos. Dessa forma, a rede gravimétrica não se limita a fornecer dados de caráter geodésico, mas desempenha papel estratégico no estudo e compreensão de fenômenos globais, reforçando a importância da integração entre redes planimétrica, altimétrica e gravimétrica no SGB.

O termo datum geodésico refere-se ao conjunto de parâmetros que definem a posição, a orientação e a escala de um sistema de coordenadas utilizado para representar a Terra. Em termos práticos, um datum é composto pela definição de um elipsoide de referência, pela fixação de sua origem e orientação em relação à Terra, e pela determinação da escala que relaciona distâncias medidas no elipsoide com as distâncias físicas observadas na superfície terrestre. Os datums podem ser classificados em locais, quando ajustados para melhor representar uma região específica, ou globais, quando concebidos para fornecer uma representação coerente da Terra como um todo. A escolha do datum tem implicações diretas em levantamentos e aplicações cartográficas, pois diferentes definições podem resultar em discrepâncias de até centenas de metros nas coordenadas de um mesmo ponto. No Brasil, a evolução dos datums geodésicos reflete a própria evolução da Geodésia nacional, partindo de referenciais locais, como o Córrego Alegre, passando por sistemas intermediários como o SAD69, até a adoção do sistema global SIRGAS2000. Com isso, compreender a definição e a evolução dos datums é essencial para entender a trajetória do Sistema Geodésico Brasileiro e sua integração às práticas internacionais.

O Datum Córrego Alegre, implantado em 1961, foi o primeiro datum geodésico de abrangência nacional no Brasil. Ele foi baseado no elipsoide internacional de Hayford (1924) e tinha como ponto de origem a estação Córrego Alegre, localizada no estado de Minas Gerais. Esse datum foi concebido para atender às necessidades da cartografia nacional em uma época em que os métodos de observação eram essencialmente terrestres, baseados em triangulação clássica e observações astronômicas. Apesar de ter representado um grande avanço para a Geodésia brasileira, o Córrego Alegre possuía limitações, especialmente pela sua natureza de datum local, ajustado para a região central do Brasil, o que provocava distorções crescentes à medida que se avançava para regiões periféricas do território. Ainda assim, o sistema foi amplamente utilizado em projetos cartográficos, obras de infraestrutura e levantamentos topográficos até a década de 1970. Sua relevância histórica está em ter sido a primeira tentativa de unificar, em escala nacional, as medições geodésicas no Brasil, estabelecendo as bases para os sistemas subsequentes.

Com o avanço das necessidades geodésicas e a limitação do Córrego Alegre, o Brasil adotou em 1967 o Astro Datum Chuá, também baseado no elipsoide internacional de Hayford. Esse datum foi estabelecido a partir de observações astronômicas realizadas na estação Chuá, também em Minas Gerais, e tinha como principal objetivo corrigir as deficiências regionais do Córrego Alegre. Apesar de sua implantação, o Astro Datum Chuá não chegou a ser amplamente utilizado, pois sua implementação coincidiu com o início da transição para métodos de posicionamento mais modernos, baseados em satélites artificiais. Assim, o Astro Datum Chuá é considerado uma experiência de caráter experimental, que buscava melhorar a coerência do sistema geodésico brasileiro, mas que acabou rapidamente superado por novas demandas e tecnologias emergentes. Contudo, seu legado foi importante por introduzir conceitos mais avançados de observação astronômica e por servir de elo de transição entre o Córrego Alegre e o sistema que se consolidaria na década seguinte: o SAD69.

O South American Datum 1969 (SAD69) representou um marco na Geodésia brasileira e sul-americana. Criado a partir de um esforço multinacional coordenado, o SAD69 teve como base o elipsoide de referência GRS67 (Geodetic Reference System 1967) e foi ajustado para representar de forma mais consistente todo o continente sul-americano. Sua origem estava localizada em Chuá, Minas Gerais, e o sistema foi adotado oficialmente no Brasil em 1975. O SAD69 trouxe grandes avanços ao possibilitar a integração de levantamentos em escala continental, oferecendo maior consistência cartográfica entre os países sul-americanos. No entanto, o advento das tecnologias espaciais revelou as limitações do SAD69, já que, por se tratar de um datum local, não possuía compatibilidade plena com os sistemas globais de navegação por satélite que começaram a se popularizar a partir da década de 1980. Essa incompatibilidade levou à necessidade de adotar um sistema verdadeiramente global, que atendesse não apenas às demandas nacionais, mas também à integração internacional. Esse processo culminaria no projeto de adoção do SIRGAS2000, marco da Geodésia moderna no Brasil.

A crescente utilização de sistemas de navegação por satélite, como o GPS, evidenciou a necessidade urgente de o Brasil abandonar os referenciais locais e adotar um sistema global compatível. O Projeto Mudança do Referencial Geodésico foi lançado oficialmente pelo IBGE na década de 1990, com o objetivo de substituir o SAD69 por um sistema alinhado ao referencial internacional ITRF (International Terrestrial Reference Frame). Esse projeto envolveu a instalação e densificação da Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo (RBMC), composta por estações GNSS distribuídas em todo o território nacional, conectadas ao Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas (SIRGAS). Além disso, foram realizados trabalhos de atualização das redes altimétrica e gravimétrica, visando garantir a compatibilidade entre todos os subsistemas do SGB. A implementação do novo sistema representava não apenas um avanço técnico, mas também uma exigência estratégica, já que a dependência de referenciais locais poderia comprometer a precisão e a confiabilidade de levantamentos modernos, especialmente os vinculados a satélites.

O SIRGAS2000 (Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas) foi oficialmente adotado no Brasil em fevereiro de 2005 como o novo sistema geodésico de referência. Ele está alinhado ao ITRF2000 e fundamenta-se em um datum global, geocêntrico e dinâmico, compatível com as técnicas modernas de Geodésia espacial. Diferentemente dos datums locais, o SIRGAS2000 considera a Terra como um todo, incluindo oceanos e atmosfera, e sua origem está no centro de massa da Terra. Esse sistema permite uma integração perfeita com os sistemas globais de navegação por satélite, como GPS, GLONASS, Galileo e BeiDou, garantindo a precisão necessária para aplicações de engenharia, cartografia, georreferenciamento de imóveis rurais e urbanos, monitoramento de deformações da crosta e estudos climáticos. Além disso, o SIRGAS2000 é atualizado periodicamente por meio de soluções do ITRF, assegurando que esteja sempre em conformidade com os referenciais globais mais recentes. Sua implantação representou um divisor de águas para a Geodésia brasileira, elevando o país ao patamar dos padrões internacionais e possibilitando a integração plena em projetos científicos e tecnológicos de escala global.

A adoção do SIRGAS2000 trouxe inúmeros benefícios para o Brasil, especialmente no que diz respeito à unificação dos referenciais utilizados em diferentes áreas do conhecimento. O sistema tornou-se a base obrigatória para todas as atividades de georreferenciamento de imóveis rurais, exigidas pelo Incra desde 2008, além de servir como referencial único para a cartografia oficial do país. Em projetos de engenharia, como construção de rodovias, ferrovias, barragens e redes de energia, o SIRGAS2000 oferece maior precisão e consistência, evitando discrepâncias que antes ocorriam com a coexistência de múltiplos sistemas. Do ponto de vista científico, sua integração com o SIRGAS continental fortalece a cooperação regional na América do Sul, permitindo estudos conjuntos sobre deformações tectônicas, dinâmica do campo gravitacional e variações do nível do mar. Outro benefício relevante é sua aplicabilidade em tempo real, por meio da RBMC e de serviços de posicionamento online disponibilizados pelo IBGE, que oferecem coordenadas atualizadas com altíssima precisão para usuários de diferentes setores. Portanto, o SIRGAS2000 não apenas substituiu os antigos datums brasileiros, mas também promoveu uma revolução na forma como o território nacional é representado e monitorado.

Apesar dos avanços trazidos pelo SIRGAS2000, sua consolidação plena no Brasil ainda enfrenta desafios. Muitos acervos cartográficos e bases de dados continuam referenciados em sistemas antigos, como o SAD69, exigindo transformações de coordenadas para compatibilização com o novo sistema. Além disso, a manutenção da RBMC requer investimentos contínuos em infraestrutura, atualização tecnológica e capacitação de pessoal. Outro desafio é a integração entre as redes altimétrica e gravimétrica ao novo sistema, especialmente no que diz respeito à compatibilidade entre altitudes ortométricas e elipsoidais. Nesse contexto, o IBGE e a comunidade científica brasileira têm trabalhado no desenvolvimento de modelos geoidais nacionais cada vez mais precisos, capazes de integrar medições GNSS às altitudes físicas utilizadas em engenharia e hidrologia. O futuro do SGB aponta para uma integração cada vez maior entre técnicas espaciais e observações terrestres, reforçando o papel estratégico do país em estudos de mudanças climáticas, dinâmica tectônica e monitoramento ambiental. Assim, a consolidação do SIRGAS2000 e a superação desses desafios são fundamentais para garantir que o Brasil continue alinhado às práticas internacionais da Geodésia.

Em síntese, o Sistema Geodésico Brasileiro passou por uma trajetória de transformações que refletem tanto a evolução da ciência geodésica quanto as demandas crescentes da sociedade. Desde os primeiros referenciais locais, como o Córrego Alegre e o Astro Datum Chuá, passando pela consolidação do SAD69, até a adoção do SIRGAS2000, observa-se um movimento contínuo em direção à integração com os padrões globais e ao aumento da precisão das medições. As redes planimétrica, altimétrica e gravimétrica, aliadas à definição dos datums, compõem a espinha dorsal desse sistema, permitindo aplicações que vão da cartografia básica ao monitoramento de fenômenos globais. O SIRGAS2000, como atual referencial, representa não apenas um avanço técnico, mas um marco estratégico para o Brasil, inserindo-o definitivamente no cenário internacional da Geodésia. Contudo, sua plena consolidação depende de esforços contínuos de atualização, manutenção e integração de dados. Assim, compreender o histórico e o estado atual do SGB é essencial não apenas para profissionais da área, mas também para a sociedade que depende cada vez mais de informações espaciais precisas e confiáveis.

Referências

BLITZKOW, D., MATOS, A.C. C., GUIMARÃES, N. G., COSTA, S.M.A., O Conceito atual dos Referenciais usados em Geodésia, Revista Brasileira de Cartografia, 2011, n. 63, Edição Especial.
DALAZOANA, R.; MONTEIRO, H. D, M. Sistemas Geodésicos de Referência. 2017.
DALAZOANA, R.; NICÁCIO, E. Definição de Sistemas Geodésicos de Referência (SGRs) Modernos. Disponível em : . Acesso, 01 de dez. de 2024.
Drewes, H.; Heidbach, O. (2012). The Global Geodetic Reference System: SIRGAS2000 and its applications. Journal of Geodesy.
IBGE. Fundação Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Sistema Geodésico Brasileiro. 2013.
Monico, J. F. G. (2008). Posicionamento pelo GNSS: Descrição, fundamentos e aplicações. São Paulo: Editora UNESP.
OLIVEIRA L. C. (1998). Realizações do Sistema Geodésico Brasileiro associadas ao SAD-69 – Uma proposta metodológica de transformação. Tese de doutorado. Escola Politécnica da USP, Departamento de Engenharia de Transportes. São Paulo.
SAMPAIO, A.C.F.; SANTANA, O. F. C. ; JESUS FILHO, M. ; JESUS, C. M. R. . Aplicações Práticas do Sistema de Posicionamento Global em Levantamentos e Ajustamento de Redes Geodésicas através da Trilateração Espacial. Rio de Janeiro, RJ: Instituto Militar de Engenharia, 1988. 32p.
Seeber, G. (2003). Satellite Geodesy. Berlin: Walter de Gruyter.
Teixeira, A. L. A. (2011). Geodésia: Fundamentos e aplicações. Rio de Janeiro: LTC.

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Uma abordagem sobre: Sistemas Geodésicos de Referência - Constantes Fundamentais e Suas Evoluções, Sistema de Coordenadas Equatoriais, Movimento do Polo, Sistema Celeste, Sistema Terrestre e Sistema Orbital.

Os sistemas geodésicos de referência constituem a espinha dorsal da Geodésia moderna, pois fornecem os referenciais matemáticos e físicos necessários para descrever a forma, a posição e a orientação da Terra e dos objetos nela localizados. Sem esses sistemas, seria impossível obter medidas precisas de posicionamento, acompanhar a dinâmica da crosta terrestre ou realizar observações astronômicas consistentes. Em termos conceituais, um sistema geodésico de referência é composto por parâmetros bem definidos, como origem, orientação dos eixos, escala e modelo da forma da Terra. Sua aplicação é abrangente, alcançando desde a cartografia e o georreferenciamento de imóveis até a navegação de satélites e aeronaves. Assim, compreender sua natureza e evolução é fundamental para qualquer profissional ou pesquisador das ciências da Terra e do espaço.

A importância desses sistemas cresce à medida que a sociedade depende cada vez mais de tecnologias baseadas em posicionamento e tempo, como o GNSS (Global Navigation Satellite Systems), que inclui GPS, GLONASS, Galileo e BeiDou. Os sistemas de referência fornecem a base para que tais tecnologias possam funcionar de maneira precisa e globalmente unificada. Além disso, eles não se limitam a representar a Terra como um corpo físico; também envolvem referenciais celestes e orbitais que conectam observações astronômicas à superfície terrestre. Dessa forma, os sistemas geodésicos de referência constituem uma ponte entre o espaço e a Terra, permitindo integrar informações que variam desde a escala local até fenômenos globais, como mudanças climáticas e deslocamentos tectônicos.

Entre os fundamentos essenciais da Geodésia estão as chamadas constantes fundamentais, que são grandezas físicas e unidades de medida que sustentam a definição dos referenciais. Tradicionalmente, as três grandezas fundamentais da Física são comprimento, massa e tempo, representadas respectivamente pelo metro, quilograma e segundo. Essas unidades passaram por diversas redefinições ao longo da história, buscando maior precisão e independência de artefatos físicos. Inicialmente, o metro foi concebido em 1791 como a décima milionésima parte do quadrante do meridiano terrestre, estabelecendo uma ligação direta com dimensões geodésicas da Terra. Essa definição, entretanto, mostrou-se limitada devido a imprecisões nas medições geodésicas da época.

Com o avanço da metrologia, em 1889 o metro passou a ser definido por um protótipo físico de platina-irídio, armazenado no Bureau Internacional de Pesos e Medidas, em Sèvres, França. Essa redefinição trouxe maior estabilidade, mas ainda estava sujeita a variações físicas, como alterações de temperatura. A busca por padrões universais levou à adoção, em 1960, de uma definição baseada em fenômenos atômicos, utilizando o comprimento de onda da radiação do átomo de criptônio-86. Por fim, em 1983, consolidou-se a definição atual: o metro é a distância percorrida pela luz no vácuo em um intervalo de 1/299.792.458 segundos, tornando-se dependente de uma constante universal imutável — a velocidade da luz. Essa evolução mostra como a ciência busca eliminar dependências de objetos físicos e fundamentar-se em leis universais.

Processo semelhante ocorreu com o quilograma e o segundo. O quilograma, inicialmente definido como a massa de um cilindro de platina-irídio, passou, em 2019, a ser estabelecido pela constante de Planck (h), medida por meio da balança de Kibble. Já o segundo, que durante séculos foi relacionado à rotação da Terra, ganhou definições mais estáveis: primeiro baseado no ano trópico de 1900, e, desde 1967, fixado na frequência da radiação emitida pela transição hiperfina do átomo de césio-133. Essas redefinições revelam não apenas avanços tecnológicos, mas também o impacto direto na Geodésia, pois posicionamentos de alta precisão, como os realizados pelo GNSS, dependem da exatidão absoluta dessas constantes.

O sistema de coordenadas equatoriais é um dos mais utilizados na Astronomia e na Geodésia Celeste, por estar diretamente vinculado à esfera celeste e por permitir determinar a posição dos astros independentemente do local do observador. Ele tem como plano fundamental o equador celeste, que é a projeção do equador terrestre na esfera celeste, e como eixo principal o prolongamento do eixo de rotação da Terra. Suas duas coordenadas básicas são a ascensão reta (α) e a declinação (δ), que funcionam de modo análogo à longitude e latitude na superfície terrestre. Esse sistema é particularmente útil por ser universal, ou seja, qualquer observador na Terra pode utilizá-lo sem que suas medidas dependam do local de observação.

A declinação é definida como o ângulo entre o plano do equador celeste e a direção do astro, variando de +90° no polo norte celeste a -90° no polo sul celeste. Já a ascensão reta é medida a partir do ponto vernal, em direção leste, podendo ser expressa em graus ou em horas, sendo que 24h correspondem a 360°. Além dessas duas coordenadas, o sistema equatorial também pode utilizar o ângulo horário, que mede a distância angular entre o meridiano local do observador e o círculo horário do astro. Esse conjunto de parâmetros fornece meios altamente precisos para descrever o posicionamento de estrelas, planetas e satélites artificiais.

Entretanto, o sistema equatorial não é estático. A rotação irregular da Terra, sua precessão, nutação e até movimentos como a oscilação de Chandler provocam variações perceptíveis nas coordenadas equatoriais ao longo do tempo. Para lidar com essas mudanças, são definidos catálogos de estrelas com épocas de referência, como 1950.0 e 2000.0. Atualmente, o padrão internacional é o International Celestial Reference Frame (ICRF), baseado em quasares e rádio-fontes extragalácticas praticamente fixas. Isso permite manter a estabilidade necessária para observações de altíssima precisão, essenciais não apenas para a Astronomia, mas também para a navegação por satélite e a Geodésia espacial.

O movimento do polo é um dos fenômenos mais relevantes dentro da Geodésia, pois está diretamente ligado às variações no eixo de rotação da Terra. Diferente da ideia de um eixo fixo, sabe-se que a orientação da Terra em relação ao espaço inercial sofre variações temporais que afetam tanto a posição dos polos geográficos quanto a medição do tempo. Entre os componentes principais estão a precessão, a nutação e a oscilação de Chandler. A precessão é o movimento lento e contínuo do eixo terrestre, que descreve um cone de aproximadamente 23,5° em torno da perpendicular ao plano da eclíptica, completando um ciclo em cerca de 26 mil anos. Já a nutação é um movimento de menor amplitude, superposto à precessão, causado principalmente pelas forças gravitacionais da Lua e do Sol, com períodos variando de dias a 18,6 anos.

Além da precessão e da nutação, existe a chamada oscilação de Chandler, descoberta por Seth Carlo Chandler em 1891. Esse fenômeno corresponde a uma oscilação quase periódica do eixo de rotação da Terra, com período médio de 14 meses e amplitude de aproximadamente 3 a 4 metros na superfície terrestre. Essa oscilação, somada a variações anuais e sazonais causadas por deslocamentos de massas na atmosfera, oceanos e interior do planeta, contribui para que o polo geográfico não permaneça em posição estática. Para a Geodésia, essas variações são críticas, pois impactam diretamente os sistemas de referência terrestres e, consequentemente, todas as aplicações de posicionamento de alta precisão, como GNSS e altimetria satelital.

O estudo do movimento do polo e de seus efeitos é realizado por instituições internacionais como o International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS), responsável por monitorar continuamente esses parâmetros e fornecer correções para observações astronômicas e geodésicas. A integração entre sistemas celestes e terrestres depende desses parâmetros de orientação da Terra, conhecidos como Earth Orientation Parameters (EOP), que permitem transformar coordenadas obtidas em referenciais celestes para sistemas terrestres e vice-versa. Esse monitoramento é vital não apenas para a Geodésia, mas também para a Astronomia, a previsão de órbitas de satélites, o funcionamento de sistemas de navegação e até para estudos sobre mudanças climáticas globais.

O conceito de sistema celeste está vinculado à Astronomia e à Astrometria, sendo um referencial fixo utilizado para determinar a posição dos astros. Sua origem não é materializável diretamente, por isso é convencionada a partir de objetos extragalácticos considerados praticamente fixos no céu, como quasares e rádio-fontes. Dois sistemas principais são empregados: o Barycentric Celestial Reference System (BCRS), centrado no baricentro do sistema solar, e o Geocentric Celestial Reference System (GCRS), centrado no geocentro da Terra. O primeiro é utilizado para o estudo de planetas e estrelas, enquanto o segundo é mais apropriado para satélites e objetos próximos da Terra.

Atualmente, a referência mais utilizada é o International Celestial Reference System (ICRS), cuja realização prática é o International Celestial Reference Frame (ICRF), baseado em observações de rádio-fontes extragalácticas por técnicas de interferometria de base muito longa (VLBI). Essa escolha garante estabilidade, já que tais objetos, a bilhões de anos-luz de distância, não apresentam movimento próprio mensurável. Antes da adoção do ICRS, utilizavam-se catálogos de estrelas, como o FK5, e posteriormente dados aprimorados por missões espaciais como o satélite Hipparcos. No entanto, as estrelas, ao contrário dos quasares, apresentam movimentos próprios que podem comprometer a estabilidade de longo prazo do sistema.

O sistema celeste, além de sua relevância para a Astronomia, é imprescindível para a Geodésia moderna, pois serve como referencial inercial para a descrição do movimento da Terra e de satélites artificiais. A transformação entre os referenciais celeste e terrestre é mediada pelos parâmetros de orientação da Terra, que incluem precessão, nutação, variação do tempo universal (UT1) e coordenadas do polo. Essa conexão é essencial, por exemplo, para que medidas realizadas por GNSS, SLR (Satellite Laser Ranging) e DORIS possam ser integradas em um único sistema global coerente.

O sistema terrestre representa a Terra em seu movimento de rotação e fornece a base para todas as medições realizadas na superfície. O mais importante sistema de referência terrestre é o International Terrestrial Reference System (ITRS), cuja realização prática é o International Terrestrial Reference Frame (ITRF). Esse sistema é definido com origem no centro de massa da Terra, incluindo oceanos e atmosfera, com orientação alinhada ao equador terrestre e ao meridiano de Greenwich. O ITRF é atualizado periodicamente para incorporar variações decorrentes de movimentos tectônicos, marés terrestres e redistribuição de massas.

A manutenção do ITRF é de responsabilidade do IERS, que combina observações de diferentes técnicas espaciais, como GNSS, SLR, VLBI e DORIS, em redes de estações distribuídas globalmente. A condição No Net Rotation (NNR) assegura que o sistema não apresente rotação líquida em relação à crosta terrestre como um todo. Isso significa que, embora placas tectônicas individuais se movimentem, o referencial é definido de forma a minimizar o movimento relativo global. Essa definição garante estabilidade para aplicações em monitoramento de deformações da crosta, mudanças climáticas e navegação global.

O sistema terrestre é complementado por redes regionais e nacionais, como o SIRGAS na América do Sul e a RBMC no Brasil, que densificam o ITRF para aplicações locais. Esses sistemas são fundamentais para o georreferenciamento de imóveis, para a cartografia oficial e para a integração com observações espaciais. Ao mesmo tempo, a conexão entre o sistema terrestre e o sistema celeste permite que observações realizadas a partir da superfície da Terra sejam compatíveis com referenciais inerciais, viabilizando análises globais de alta precisão.

Os sistemas orbitais constituem referenciais intermediários utilizados para descrever o movimento de satélites em torno da Terra. Um satélite em órbita pode ser descrito em relação a três sistemas principais: o sistema celeste, o sistema terrestre e o sistema orbital. O sistema orbital é definido no plano da órbita do satélite, sendo particularmente útil para calcular parâmetros orbitais, como inclinação, longitude do nodo ascendente e anomalia verdadeira. Esse sistema permite transições entre a dinâmica orbital e observações realizadas a partir da Terra, conectando medições locais ao espaço.

Na prática, o sistema orbital está intimamente ligado ao sistema terrestre e ao sistema celeste. O posicionamento por GNSS, por exemplo, requer a determinação precisa da órbita dos satélites em relação ao sistema celeste, enquanto as correções de observação são aplicadas no sistema terrestre. A combinação entre esses referenciais exige transformações matemáticas rigorosas, que incorporam parâmetros de orientação da Terra e modelagens de efeitos gravitacionais, atmosféricos e relativísticos. Dessa forma, o sistema orbital é indispensável para a navegação moderna, para o monitoramento de satélites artificiais e para missões espaciais.

A relevância dos sistemas orbitais também se estende a áreas como a altimetria satelital, o sensoriamento remoto e a geodésia espacial. O estudo de variações do nível médio do mar, de deformações da crosta e do campo gravitacional depende de medições realizadas por satélites cujas órbitas precisam ser conhecidas com extrema precisão. Nesse contexto, a interação entre sistemas celestes, terrestres e orbitais forma uma tríade indispensável para a compreensão global da Terra e de seus fenômenos dinâmicos.

Em síntese, os sistemas geodésicos de referência são pilares da ciência moderna, permitindo a integração entre medições realizadas na superfície terrestre e observações espaciais. As constantes fundamentais, redefinidas ao longo da história para maior precisão, sustentam esses sistemas e garantem sua confiabilidade. O sistema de coordenadas equatoriais possibilita a localização precisa de astros, enquanto o movimento do polo evidencia a natureza dinâmica da Terra. Os sistemas celeste, terrestre e orbital, por sua vez, constituem referenciais interconectados que permitem transformar coordenadas entre o espaço e a superfície terrestre, assegurando a coerência global necessária para aplicações científicas, tecnológicas e sociais. Dessa forma, compreender a estrutura e a evolução desses sistemas não é apenas um exercício acadêmico, mas um requisito essencial para o avanço das Geociências e para a sociedade que depende de tecnologias de posicionamento cada vez mais sofisticadas.

Referências

ALARSA, et al. Fundamentos de Astronomia. São Paulo: Papirus 1982, 209p.
CCVALG. A Astronomia na Antiguidade. Disponível em: . Acesso: 22 de nov. de 2024.
DALAZOANA, R.; MONTEIRO, H. D, M. Sistemas Geodésicos de Referência. 2017.
DALAZOANA, R.; NICÁCIO, E. Definição de Sistemas Geodésicos de Referência (SGRs) Modernos. Disponível em : . Acesso, 01 de dez. de 2024.
GOMES, D. S. Constantes Fundamentais e Sua Evolução: Conceitos Fundamentais. Aula da disciplina Geodésia II. UFPI, 2025.
GOMES, D. S. Sistemas Geodésicos de Referências. Aula da disciplina Geodésia II. UFPI, 2025.
MONICO, J. F. G. Posicionamento pelo GNSS: Descrição, fundamentos e aplicações. 2. ed. São Paulo: Unesp, 2008. 476 p.
UFRGS. Ângulo Horário. Disponível em: . Acesso. 23 de nov. de 2024.
UFRGS. Coordenadas Horizontais. Disponível em: . Acesso. 22 de nov. de 2024.
USP. Esfera Celeste. Disponível em: . Acesso: 22 de nov. de 2024.

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Princípios físicos do sensoriamento remoto. Comportamento espectral de alvos. Principais sensores e produtos (terrestres, aerotransportados e orbitais). Sensores multiespectrais na faixa óptica. Sensores na faixa termal. Sensor radar de abertura sintética.

O sensoriamento remoto (doravante S.R) é uma ciência que visa o desenvolvimento da obtenção de imagens da superfície terrestre por meio da detecção e medição quantitativa das respostas das interações da radiação eletromagnética (doravante REM) com os materiais terrestres (Meneses; Almeida, 2012). Essa ciência possibilita a obtenção de informações valiosas sobre o nosso planeta, auxiliando em diversos campos, como geologia, agricultura, cartografia, monitoramento ambiental, entre outros.

Diante dessa breve introdução o presente texto irá explorar alguns aspectos fundamentais do S.R, como os princípios físicos, o comportamento espectral dos alvos, os principais sensores e produtos disponíveis, bem como os sensores multiespectrais na faixa óptica, sensores na faixa termal e sensor radar de abertura sintética.

No S.R os princípios físicos são fundamentais para a compreensão do processo. Dentre eles, destaca-se a interação da REM (energia radiante), cujas principais fontes são o Sol e a Terra, com a atmosfera e com a superfície terrestre. Pois, o fluxo de REM, ao se propagar pelo espaço, pode interagir com superfícies ou objetos, sendo por estes refletidos, absorvidos e/ou reemitidos. De acordo Rosa (2009) este fluxo depende das propriedades físico-químicas dos elementos irradiados, e o fluxo resultante constitui uma fonte valiosa de informações a respeito daquelas superfícies ou objetos.

Mas, o que é REM? A REM pode ser definida como sendo a forma de energia que se move à velocidade da luz, seja em forma de onda ou de partículas eletromagnéticas e que não necessitam de um meio material para se propagar (Novo, 1989; Rosa, 2009; Meneses; Almeida, 2012). Duas teorias explicam a natureza desta radiação: A Corpuscular em que a REM se propaga pela emissão de um fluxo de partículas (fótons) que se movem a velocidade de 3*108 m/s; e a Ondulatória que postula que a propagação de energia se faz através de um movimento ondulatório e pode ser descritos em termos de velocidade (c), comprimento de onda () e frequência (f) (Novo, 1989; Rosa, 2009).

É importante salientar que, alguns fenômenos em S.R podem ser melhores explicados através da teoria ondulatória, outros, através da corpuscular. As duas teorias são minuciosamente explicadas em Novo (1989) e Meneses (2012). Em resumo, a REM pode ser descrita em termos de comprimentos de onda, frequência e energia em faixas praticamente ilimitadas (Novo, 1989; Rosa, 2009).

A representação contínua da REM em temos de comprimento de onda, frequência ou energia é denominada de espectro eletromagnético que é subdividido em faixas, que representam regiões com características peculiares em termos de processos físicos geradores de energia, ou mecanismos físicos de detecção dessa energia. As faixas mais usadas em S.R são: visível (0,45 – 0,76) m, infravermelho próximo (0,76 – 1,2) m; infravermelho médio (3,5 – 5,0) m; infravermelho termal (5,0m – 1,0 mm) e micro-ondas (1,0 mm – 100 cm) (Rosa, 2009; Meneses; Almeida, 2012). Ressalta-se que esses intervalos podem ser encontrados em valores pouco diferentes em outras referências.

Um fato importante a ser citado é que a REM sofre interferências da atmosfera terrestre devido a gases, poeira e elementos químicos presentes nela. Essas partículas suspensas podem absorver, refletir ou espalhar a REM. A absorção é o efeito mais prejudicial ao S.R, pois pode tornar algumas regiões opacas, impedindo a radiação solar de chegar à superfície ou de alcançar o sensor. Essas regiões são conhecidas como bandas de absorção. No entanto, existem janelas atmosféricas, como a faixa do visível e infravermelho, onde a atmosfera não absorve a radiação, permitindo o uso do S.R. A faixa de micro-ondas também é uma janela, mas requer outro mecanismo de energia para sua utilização (Rosa, 2009; Meneses; Almeida, 2012).

Com base no exposto, fica claro que para o S.R é fundamental compreender o que acontece com a REM quando essa chega num determinado alvo, pois, como já mencionado, essa energia pode ser absorvida, refletida ou transmitida. A energia refletida do alvo é a que mais interessa ao S.R, pois, os sensores não vão coletar o que é absorvido ou transmitido e sim a REM refletida do alvo. A REM interage de forma diferente com diferentes tipos de alvo, pois, as propriedades físico-química dos alvos farão os mesmos obterem uma resposta espectral diferente, ou seja, de forma resumida, esse alvo irá refletir o que ele não precisa, por exemplo, o que se é enxergado na cor vermelha trata-se do resultado da absorção do alvo a todas as cores com exceção da vermelha que foi refletida, assim funciona para as demais cores. Já a cor branca é a reflexão de todas as cores, enquanto, a cor preta é a absorção de todas as cores. A esse fenômeno é dado o nome de Comportamento Espectral dos Alvos.

O comportamento espectral dos alvos é um aspecto crucial no S.R, esse pode ser definido como sendo a medida da refletância desse alvo, ao longo do espectro eletromagnético (Rosa, 2009). Fica claro que cada alvo possui uma assinatura espectral, única, que é a resposta específica desse alvo em relação à radiação incidente. Essa radiação incidente poderá ser parcial ou totalmente refletida a depender das propriedades físicas, composição química, textura do alvo e até mesmo condições ambientais (Florenzano, 2013).

A refletância bidirecional é a medida utilizada para caracterizar o comportamento espectral dos alvos, que é realizada comparando a refletância do alvo com a de uma superfície lambertiana (cuja refletância é difusa). Essa refletância, recebe o nome de Fator de Refletância Bidirecional, que nada mais é que a razão entre a radiância (densidade de fluxo radiante que deixa um elemento de área da superfície do terreno, e que se propaga em uma direção definida por um cone elementar de um ângulo sólido contendo aquela direção) do alvo e a radiância de uma superfície lambertiana ideal nas mesmas condições de iluminação e observação (Novo, 1989; Rosa, 2009; Meneses; Almeida, 2012).

Além da refletância, a emissividade é uma característica importante a ser considerada no comportamento espectral dos alvos. A emissividade se trata da capacidade de um objeto emitir REM, e assim como a refletância, cada alvo possui um nível de emissividade diferente em diferentes comprimentos de onda, o que permite sua identificação em função de sua assinatura espectral de emissividade. Para uma leitura mais profunda sobre comportamento espectral dos alvos, na literatura têm-se vários autores como Novo (1989), Rosa (2009), Meneses e Almeida (2012) que discutem a natureza espectral dos alvos, explicando como diferentes materiais apresentam características espectrais distintas.

No que diz respeito aos sensores e produtos, existem diversas plataformas e tecnologias disponíveis. De acordo com Novo (1989) um sistema sensor pode ser definido como qualquer equipamento capaz de transformar alguma forma de energia em um sinal passível de ser convertido em informação sobre o ambiente. No caso do S.R o dispositivo deverá ser capaz de responder a REM. Um sistema sensor é constituído basicamente por um coletor que pode ser uma lente, espelho ou antena e um sistema de registro, que pode ser um detector ou um filme (Rosa, 2009).

Os sistemas sensores podem ser classificados segundo a resolução espacial em: imageadores (que o resultado é uma imagem do alvo), a exemplo das câmeras fotográficas e dos escâneres; não-imageadores (que o resultado não é uma imagem do alvo, pode ser, por exemplo, um gráfico), a exemplo dos radiômetros e termômetros de radiação. Outra classificação é segundo a fonte de energia: sensores passivos, que são aqueles que não possuem fonte própria de radiação, a exemplo dos espectrorradiômetros; e sensores ativos, que são aqueles que possuem uma fonte própria de radiação, a exemplo dos radares e câmeras que possuem “flash”. Ainda existe a classificação em função do sistema de registro, em que: fotográfico, são os sistemas que utilizam como fonte de registro um filme fotográfico (câmeras fotográficas); e não-fotográfico que não utilizam como fonte de registro um filme, como exemplo pode-se citar os radiômetros, o sensor ETM+/Landsat, o sensor MSS/Lansat, SPOT.

De acordo com Novo (1989) os diferentes sistemas de sensores são caracterizados por resoluções. Resolução é uma medida da habilidade que um sistema sensor possui de distinguir entre respostas que são semelhantes espectralmente ou próximas espectralmente. Os dados de S.R podem ser agrupados em quatro resoluções: espacial, capacidade que o sensor tem de discriminar objetos em função do tamanho desse; espectral, capacidade que um sensor possui para discriminar objetos em função da sua sensibilidade espectral; radiométrica, capacidade de o sensor discriminar intensidade de energia refletida ou emitida pelos objetos; e Temporal, frequência de imageamento sobre uma mesma área (Florenzano, 2013).

Os sistemas sensores podem ser classificados ainda de acordo com o nível de aquisição dos dados em: terrestres (in situ), aéreos (sub-orbitais) e orbitais.

Os sistemas sensores terrestres são aqueles operados a nível de campo, ou, de acordo com Novo (1989) a nível de laboratório, as câmeras fotográficas e os espectrorradiômetros são exemplos desse tipo de sensores. Esses sensores têm a vantagem de entregar resultados com alto nível de detalhes, devido à proximidade com a superfície estudada, no entanto o recobrimento é reduzido.

Em nível aéreo os sistemas sensores são embarcados por aeronaves ou balões, por exemplo. Entre os principais equipamentos sensores aerotransportados, existem as câmeras fotográficas, os imageadores (“scanners”) e os radares (Moreira, 2001). Atualmente o uso de aeronaves remotamente pilotadas – RPA (do inglês), popularmente conhecidas como Drones ou VANTs, vem ganhando destaque de uso nesse nível, os sensores utilizados nestes dispositivos podem ser sensores na faixa do visível (RGB), sensores infravermelhos (IV), sensores multiespectrais, sensores hiperespectrais, sensores de monitoramento do espectro de frequência e até mesmo digitalizadores a laser (LiDAR). As RPAs são utilizadas como plataformas para o sensoriamento remoto e envolvem várias aplicações, tais como cadastro de propriedades, segurança, monitoramento de obras, agricultura de precisão, mineração, monitoramento ambiental, entre outras (INPE, s.d). Tudo isso com custos acessíveis e resultados entregues em alto detalhamento.

Cabe lembrar que, no nível aéreo, a depender da altura em relação à superfície que pode variar de alguns metros a dezenas de quilômetros, os sistemas sensores aerotransportados já estão sujeitos a sofrer com os efeitos atmosféricos.

Ao nível orbital, tem-se como exemplo os sensores embarcados nos satélites artificiais que orbitam o planeta, seja em órbita polar ou geoestacionária. Nesse nível vários produtos podem ser gerados tendo em vista que são embarcados sistemas de todos os tipos e resoluções, seja fotográfico, multiespectral ou hiperespectral, além de radares de abertura sintética – SAR. Os sistemas sensores embarcados em plataformas orbitais empregados em S.R podem ser utilizados em aplicações de recursos terrestres e aplicações meteorológicas, por exemplo (Novo, 1989).

De acordo com Meneses e Almeida (2012), os sensores imageadores orbitais podem ser divididos em três classes: sensores ópticos, que utilizam como fonte a REM solar; sensores termais, que usam a Terra como fonte de radiação; e sensores radar que usam fontes de energia artificiais construídas pelo homem.

Os sensores ópticos são constituídos de um sistema óptico, um sistema de detecção e um sistema eletrônico de registro de dados, que são agrupados em uma única unidade aeroespacial. Esses sistemas recebem o nome de multiespectrais quando conseguem gerar imagens, simultâneas, em diferentes comprimentos de onda. Os sensores multiespectrais na faixa óptica geram imagens simultâneas nos espectros da região da luz visível e do infravermelho próximo. Esses sensores permitem a identificação e classificação de diferentes materiais presentes na superfície terrestre, como vegetação, água, solo exposto e construções. Exemplos de sensores multiespectrais na faixa ótica são aqueles a bordo dos satélites Landsat, Sentinel, CBERS, etc.

Os sensores termais são constituídos de elementos análogos aos sensores ópticos. Esses sensores são capazes de capturar a radiação emitida pelos objetos em forma de calor. O mecanismo de imageamento dos sensores termais são iguais ao do imageamento feito com os sensores ópticos e os mesmos conceitos sobre resoluções se aplicam: espacial, espectral, radiométrica e temporal. Por isso, muito dos sensores orbitais atualmente em operação adquirem imagens termais e ópticas simultaneamente, da mesma área. São exemplos desses tipos de sensores: o sensor ASTER, a bordo do satélite Terra; e o sensor TIRS a bordo do satélite Landsat. Algumas aplicações desses sensores estão no campo das análises termográficas, detecção de incêndios, identificação de corpos d’água aquecidos, dentre outras. Por fim, o sensor radar de abertura sintética – SAR é um sensor capaz de obter informações detalhadas da superfície terrestre por meio da emissão de pulsos de fótons (REM) e a análise do eco desses pulsos. A REM emitida de forma artificial, encontra-se na região do micro-ondas, faz com que esses sensores consigam operar em qualquer condição climática diurna ou noturna. Pois, não sofrem absorção ou reflexão pelas partículas da atmosfera e não depende da luz solar.

O SAR utiliza uma antena de abertura sintética, que é uma antena de radar que simula uma antena muito maior, permitindo uma resolução espacial superior. Isso é possível por meio do movimento relativo entre a antena e o terreno, que gera uma série de pulsos que são combinados digitalmente para formar uma imagem de alta resolução. O SAR é capaz de fornecer informações sobre a estrutura e composição dos alvos como rugosidade, umidade, geometria, vegetação, etc. As informações obtidas pelo SAR podem ser utilizadas em diversas áreas como: agricultura, por exemplo, no monitoramento do desenvolvimento de culturas e no manejo agrícola; geologia, para detectar estruturas geológicas ou mapear a topografia; monitoramento ambiental, no estudo das mudanças da cobertura vegetal, no monitoramento de áreas costeiras, dentre outras.

Alguns exemplos de sensores SAR estão a bordo dos satélites SRTM, ALOS PALSAR e TerraSAR-X.

Resumidamente, o sensoriamento remoto é uma técnica importante que utiliza os princípios físicos, analisa o comportamento espectral dos alvos e utiliza uma variedade de sensores para a aquisição de dados da superfície terrestre.

Referências

Florenzano, T. G. Iniciação em sensoriamento remoto. 3ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2013.

Meneses, P. R.; Almeida, T. de. Introdução ao Processamento de Imagens em Sensoriamento Remoto. Brasília, 2012. 276 p.

Rosa, R. 2009. Introdução ao sensoriamento remoto. 7ª edição, Uberlândia, Editora UFU. 264p.

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